Преобразователь тока в частоту

Преобразователь тока в частоту

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11970684

991

/Г г,Г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17 ° 04. 81 (21) 3276715/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано ЗЫ082. Бюллетень ¹40

Дата опубликования описания 30.10. 82

Р1 М К з

Н 03 К 13/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий . (53) УДК681 ° 325 (088.8) (72) Автор. изобретения

Ю.Ю.Доценко (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОКА В ЧАСТОТУ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для построения широкодиапаэонных измерителей напряжения или тока различных блоков детектирования систем управления и защиты ядерных реакторов.

Известен преобразователь тока в частоту, содержащий интегратор, образованный операционным усилителем и интегрирующим конденсатором, включенным между инверсным входом и выходом операционного усилителя, который соединен с выходом преобразователя через D-триггер, синхронизирующий вход которого соединен с выходом генератора стабильной частоты, а прямой выход D-триггера соединен с управляузщим входом диодного токового ключа, причем аноды диодов соединены с шиной положительного потенциала через источник тока, а выход диодного токового ключа соединен с инверсным входом операционного усилителя и входом преобразователя (1).

Недостатками данного преобразователя являются иалый динамический диапазон йо входу и малый диапазон изменения выходной частоты, которые обусловлены низкой чувствительностью триггера и калым быстродействием операционного усилителя.

Известен преобразователь тока в частоту, содержащий интегратор, выполненный на операционном усилителе с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, D-триггер, синхронизируюций вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, компаратор, вход которого подключен к выходу интегратора, а выход - к информационному входу

D-триггера, источник тока и токовый переключатель, вход которого подклю15 чен к выходу источника тока, первый выход - к входу интегратора, а первый и второй управляющие входы — соответственно к прямому и инверсному выходам 0-триггера (2).

Недостатком известного преобразователя является ограниченный диапазон преобразователя вследствие возрастания погрешности, обусловленной инерционностью операционного усилителя, при возрастании входного тока и выходной частоты. При переключении токового переключателя выходной ток операционного усилителя изменяется скачком, причем с ростом входного тока величина скачка увеличивается, 970684 что приводит к увеличению длительности переходного процесса в усилителе и является причиной погрешности преобразования, в особенности при повышенных выходных частотах.

Цель изобретения — расширение диапазона преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе тока в частоту, содержащем интегратор, выполненный на операционном усилителе 10 с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, D-триггер, синхрониэирующий вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, компаратор, вход которого 15

1 подключен к выходу интегратора, а выход — к информационному входу

D-триггера, источник тока и токовый переключатель, вход которого подключен к выходу источника тока пер- 20 вый выход — к входу интегратора, а первый и второй управляющие входы соответственно к прямому и инверсному выходам D-триггера, второй выход токового переключателя подключен к выходу интегратора.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит интегратор 1, образованный операционным усилителем 2 и конденсатором 3. Выход интегратора 1 соединен через компаратор 4 с информационным входом

D-триггера 5. Прямой выход D-триггера 5 соединен с выходной шиной 6 преобразователя и первым управляющим входом токового переключателя 7, выполненного на двух полевых транзисторах. Инверсный выход D-триггера

5 соединен с вторым управляющим вхо- 40 дом токового переключателя 7, вход которого соединен с шиной отрицательного потенциала 8 через источник 9 тока. Первый выход переключателя 7 подключен к входу 10 преобразователя 45 и входу интегратора 1, а второй выход переключателя 7 соединен с выходом интегратора 1. Синхрониэирующий вход Р-триггера 5 соединен с выходом генератора 11 стабильной частоты.

Устройство работает следующим образом.

При действии на входе 10 преобразователя положительного входного тока пилообразное напряжение с выхода интегратора 1 поступает на вход компаратора 4, вызывая его срабатывание и появление на информационном входе D-триггера 5 сигнала. D-триггер 5 запоминает состояние информационного входа и сохраняет его в течение одного периода генератора 11, а в конце его снова опрашивается состояние информационного входа

D-триггера и т.д. После того как компаратор 4 срабатывает, D-триггер

5 изменяет свое состояние и его выходное напряжение переключает переключатель 7, что обеспечивает прохождение тока источника 9 тока во входную цепь 6 преобразователя. При этом конденсатор 3 интегратора 1 перезаряжается в течение стабильного интервала разряда 1 p = 1/К, где Е частота генератора 11. Изменения тока нагрузки в выходной цепи интегратора 1 равно нулю, так как он имеет ту же величину и направление при обоих состояниях переключателя

7. Ввиду этого длительность переходных процессов в усилителе 2 сведена к минимуму и не зависит от входного тока, что позволяет расширить диапазон преобразователя.

Формула изОбретения

Преобразователь тока в частоту, содержащий интегратор, выполненный на операционном усилителе с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, D-триггер, синхронизирующий вход которого подключен к выходу генератора эталонной частоты, компаратор, вход которого подключен к выходу интегратора, а выход — к информационному входу Р-триггера, источник тока и токовый переключатель, вход которого подключен к выходу источника тока, первый выход— к входу интегратора, а первый и второй управляющие входы — соответственно к прямому и инверсному выходам—

D-триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразования, второй выход токового переключателя подключен к выходу интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Приборы и техника эксперимента. 1978, Р 4, с. 105.

2, "Приборы и техника эксперимента", 1975, Р 4, с. 82.

970684

Составитель В.Дмитриев

Техред,Ж.Кастелевич Корректор A.Ãðèöåíêî

Редактор H.Koâàëåâà

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8426/76 Тираж 959 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5